Отынның жану процесі

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны.

Кіріспе. 2

Отынның жану процесі. 2

Жанған отын мөлшерін реттеу. 3

Отынның жану фазалары. 4

Өздігінен жанатын қозғалтқыштардағы жану процесінің фазалары және оны анықтайтын факторлар. 4

Қорытынды. 7

Кіріспе.

Отын - жылу энергиясын алуға қолданылатын жанғыш заттар. Агрегаттық күйіне қарай - қатты, сұйық және газ тәрізді, жаратылысы бойынша - табиғи және жасанды отын деп ажыратылады.

Табиғи отындарға қазынды көмірлер (антрациттер, тас және қоңыр көмірлер), мұнай, газ, жанғыш сланецтер (тақтатастар), торф, ағаш, өсімдік қалдықтары жатады.

Жасанды отындарға домна пешінің кокстері, мотор отындары, кокстық және генераторлық газдар, т. б. жатады.

Отынның негізгі сипаттамасы - жану жылулығы. Отынның жану жылулығы - отынның толық жану кезінде бөлініп шығатын жылу мөлшері. Оны төменгі және жоғарғы, меншікті және көлемдік жану жылулығы деп ажыратады. Төменгі жану жылулығы жоғарғы жану жылулығынан отын жану кезінде түзілетін суды, сондай-ақ, оның құрамындағы ылғалды буландыруға жұмсалатын жылу мөлшерінен кем болады. Мысалы, тас көмірдің жану жылулығы 28 - 34 МДж/кг, бензиндікі - 44 МДж/кг-ға жуық; табиғи газдың көлемдік төм. жану жылулығы 31 - 38 МДж/м3. Әр түрлі отынды салыстыру және оның қосынды қорын есепке алу үшін шартты отын түсінігі пайдаланылады, оның ең төм. жану жылулығы 29, 3 МДж/кг. Техниканың жаңа салаларының дамуына байланысты “отын” термині кең мағынада қолданылады, ол энергия көзі болып табылатын барлық материалдарға да (ядролық отын, зымырандық отын) қатысты айтылады. Қазақстан қазба отын қорларына бірден-бір бай ел; қ. Көмір өнеркәсібі; Газ өнеркәсібі.

Отынның жану процесі.

Жану - бұл температураның күрт жоғарылауымен және айтарлықтай мөлшерде жылудың бөлінуімен жүретін жанатын отын заттарының атмосфералық оттегімен химиялық қосылысы. Жанармай жағу кезінде газ тәрізді өнімдер (түтін газдары) және күл және шлак түріндегі ошақты қалдықтар пайда болады. Шартты түрде қатты отынды жағу процесі үш кезеңге бөлінеді:

Тұтанып жану;
Белсенді жану;
Жанып біткенге дейінгі жану.

Бірінші кезеңде қатты отын алдымен қызады және кептіріледі және 105 - 110 ° C температурада ылғалдылығын жоғалтады. Содан кейін 300 - 400 ° C температурада ол ұшпа заттарға және қатты қалдыққа ыдырай бастайды. Әрі қарай қыздыру кезінде оның температурасы тұтану температурасына тең болғанда, отын тұтанады. Әртүрлі отындардың тұтану температурасы (шамамен) келесідей, ° С: отын - 300; қоңыр көмір 300 - 400; тас көмір 450 - 500; антрацит 700 - 750; сұйық отын 500 - 600; газ шамамен 600. Белсенді жану сатысы жоғары температурамен (1000 ° C-тан жоғары) максималды жылу бөлінуімен және кокс пен ұшпа заттардың жануы үшін тұтынылатын ауаның (оттегі) ең көп шығынымен сипатталады.

Қатты отынның жануынан кейін жылу түзілуінің төмендеуі және ауаға сұраныстың төмендеуі сипатталады.

Сұйық отынның жануы негізінен алдын ала қыздыру нәтижесінде сұйық күйден бу күйіне өткен кезде бу-газ ортасында жүреді. Сұйық отынның қайнау температурасы оның тұтану температурасынан әлдеқайда төмен болғандықтан, ол алдымен буланып, содан кейін жанады (алдымен жеңіл фракциялар, содан кейін ауыр фракциялар) . Отынның булану жылдамдығы булану ауданына және берілетін жылу мөлшеріне байланысты. Арнайы құрылғылар - саптамалар арқылы жеке тамшыларға жанармай шашылғанда булану жылдамдығы күрт артады.

Жанған отын мөлшерін реттеу.

Жану уақыты мен пеште жанған отын мөлшері оған берілетін ауа мөлшерімен реттеледі. Қатты отындар үшін, мысалы, тордың астынан үрлейтін ауаны және ағынды көбейту арқылы сіз пешке көбірек ауа енгізе аласыз. Ауадағы оттегі отын қабатынан өтіп, реакцияға түсіп, көптеген ағындарға таралады және жану жылдамдығын арттырады. Пешке көбірек отын тастау арқылы біз көбірек жылу аламыз. Дегенмен, толық емес жануды (отынның механикалық және химиялық күйіп қалуының жоғарылауын) немесе ауаның көп мөлшерде асып кетуін болдырмау үшін отын қабатының қажетті қалыңдығын белгіленген шектерде ұстау керек. Тартпа өртке қарсы қорапта (тиеу есігінің жоғарғы бөлігінде) 20-30 Па (2-3 мм су бағанасы) артық емес вакуум орнатылатындай етіп реттеледі.

Газ тәрізді отынның жануы келесі кезеңдерді қамтиды: газды ауамен араластыру (жанғыш қоспаның түзілуі), қоспаны тұтану температурасына дейін қыздыру және нақты жану. Жану толық немесе толық емес. Отын толық жанғанда көміртек оттегімен қосылып, көмірқышқыл газы (көмірқышқыл газы) СО2, сутегі - H2O су буы, ал күкірт - күкірттің қос тотығы (күкірт диоксиді) SO2 түзеді. Бұл ретте пештен шығатын газдардың құрамында жанғыш элементтер болмайды. Пешті дұрыс күтпеген жағдайда отынның толық жанбауы отынның химиялық энергиясы толығымен жылуға айналмаған кезде пайда болады; және ішінара түтін газдарында қалады және мұржа арқылы атмосфераға шығарылады.

Көміртек тотығы, отынның толық жанбауының өнімі, ауаны ластаушы заттардың бірі (химиялық толық емес жанудан шығын) . Ауаны ластаушы тағы бір газдармен бірге тасымалданатын жанбаған отынның ұсақ бөлшектері (80%-ға дейін) (жанудың механикалық толық еместігінен, сондай-ақ күл мен күйенің тасымалдануынан болатын шығындар) . Қуаты аз жылыту қазандықтарында жанбаған отынның тасымалдануының себебі оларда айыппұл мөлшері көп қарапайым отынның жануы болып табылады.

Отынның жану фазалары.

Жану процесін фазаларға бөлуге болады, оның барысында отын жануға дайындалады және жағылады.

Тұтануды кешіктірудің бірінші кезеңі бірінші отын бөлшектері цилиндрге түскен сәттен басталып, олардың өздігінен жану сәтіне дейін жалғасады. Осы уақыт ішінде жану камерасында отынның белгілі бір мөлшері жиналады. Тұтануды кідірту ұзақтығы отынның цетан санына, қысу соңындағы цилиндрдегі температураға және отынның тозаңдану сапасына байланысты.

Екінші фаза, бақыланбайтын жану, отынның өздігінен жану сәтінен басталады. Цилиндрде жинақталған және буланған отын цилиндрдегі қысымның тез өсуімен өздігінен тұтанып, жанады. Қысымның көтерілу жылдамдығы қысымның жоғарылауының фазалық кезеңдегі иінді біліктің айналу бұрышына қатынасымен сипатталады және келесі шектерде болады: төмен жылдамдықты дизельді қозғалтқыштар үшін - 1 ° үшін 1-5 бардан аспайды. б. дейін. жоғары жылдамдықты дизельді қозғалтқыштар үшін - 1 ° C үшін 4-8 бардан аспайды.

Үшінші фаза бақыланатын жану - цилиндрдегі қысымның жылдам өсуі тоқтағаннан кейін басталады. Жану камерасының ішіндегі жоғары температураға байланысты цилиндрге ағуды жалғастыратын отын бірден тұтанып, жанып кетеді. Осы уақытқа дейін поршень жану камерасының көлемін ұлғайта отырып, өлі орталықтан төмен қарай қозғалатындықтан, қысымның жоғарылауы болмайды немесе шамалы болады.

Төртінші кезең - күйіп қалу. Алдыңғы фазаларда жанып үлгермеген отын кеңейту процесінде жанып кетеді. Кейінгі жану не жанармай берудің ұлғаюы нәтижесінде, не отын жабдығының ақаулары, отынның жоғары тұтқырлығы, қысу соңында төмен қысым және т. б.

Жану кезінде қарқынды көміртектің түзілуі орын алады, дизельдік қозғалтқыштың цилиндр-поршеньдік тобының жылу тығыздығы артады және - пайдаланылған газдардың температурасының жоғарылауына байланысты - оның тиімділігі төмендейді.

Өздігінен жанатын қозғалтқыштардағы жану процесінің фазалары және оны анықтайтын факторлар.

Дизельдік қозғалтқыштарда сұйық отын сығылған ауа толтырылған жану камерасына айдалады және жоғары температура мен қысымға дейін қызады. Мұндай жағдайларда жанармай бөлшектері тез арада олардың буларының қабығымен қоршалады, олар белгілі бір дайындық кезеңінен кейін отынның қалған бөлігін тұтандырып, тұтандырады.

Дизельдік қозғалтқыштарда қоспаның пайда болу уақыты өте шектеулі болғандықтан, отынның ауамен жақсы араласып, жану камерасына біркелкі таралу уақыты жоқ. Бұл жану процесінің барысына айтарлықтай әсер етеді.

Дизельдік қозғалтқыштағы барлық жану процесін шамамен төрт фазаға (кезеңдерге) бөлуге болады.

Бірінші фаза (I) тұтанудың кешігу кезеңі деп аталады. Ол цилиндрге жанармай құйылған сәттен бастап қысымның күрт жоғарылауы басталғанға дейін жалғасады. Осы кезеңде отынды жағуға дайындаудың физикалық-химиялық процестері жүзеге асырылады. Бұл кезеңнің ұзақтығы жанудың барлық келесі фазаларына қатты әсер етеді және мүмкіндігінше қысқа болуы керек (әдетте бірінші фазаның ұзақтығы 2-4 с немесе 15-25 ° C) . Бірінші фазаның ұзақ ұзақтығымен жану камерасында көп отын жиналады, ол одан әрі жану кезінде қысымды күрт арттырады, яғни дизельді қозғалтқыштың қаттылығын арттырады. Тұтануды кешіктіру кезеңінің ұзақтығы отынның физика-химиялық қасиеттеріне, сығылған ауаның температурасы мен қысымына, отынның тозаңдану сапасына, цилиндрдегі зарядтың турбуленттілік дәрежесіне және басқа факторларға байланысты.

Жылдам жану кезеңі деп аталатын екінші фаза (II) бұрын айдалған және дайындалған отынның жануы салдарынан қарқынды жылудың пайда болуымен және қысымның күрт жоғарылауымен, сондай-ақ жаңадан алынған отынның жартылай жануымен сипатталады. отынның берілген бөліктері. Жылдам жану кезеңінде қысымның көтерілу жылдамдығы (демек, дизельді қозғалтқыштың қаттылығы) қатынасымен сипатталады және 0, 4-0, 6 МПа / градустан аспауы керек. Дизельдік қозғалтқыштардың ауыр жұмысы қағумен бірге жүреді және жұмыс істеуге жол берілмейді, өйткені бұл тиімділік біршама жақсарғанымен, иінді механизм бөліктерінің тез тозуына әкеледі. Екінші фазаның ұзақтығы бірінші жану фазасының ұзақтығына, камера көлемі бойынша отынның таралуының біркелкілігіне және бірінші және екінші фазалардағы отын беру заңына байланысты. Жанармай беру екінші кезеңде аяқталуы мүмкін, бірақ көбінесе үшінші кезеңде жалғасады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.